からくりのメカニズムから学ぶ「体験型ものづくり教室」の教材・プログラム開発

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H00191
• Research Institution: Gifu National College of Technology
• Principal Investigator: 佐藤 昌彦 岐阜工業高等専門学校, 技術室, 技術専門職員
• Project Period (FY): 2018
• Keywords: ものづくり / 時計 / 体験教室

Outline of Annual Research Achievements

生産現場で活躍する最新の「ロボット」や「工作機械」などの装置内部には、日本の江戸期以降に作られた「からくり人形」や「機械式振り子時計」などの技術がたくさん使われている。その技術は、電気やモーター等を使わず、驚くほど精緻に作られた技術である。
そこで本研究では、小学生からの低年齢層も対象に、部品の製作・組み立て及び動作の確認など一連の生産プロセスを体験する「体験型ものづくり教室」のプログラム構築を目的とし、以下のように計画・実施した。
1 教材
教材は、「機械式振り子時計」の模型とした。教室の参加者の安全と組立を容易にするため、加工する部品の材質は、軽金属(アルミ)及び非金属材料(木材・樹脂など)を使用することにした。
2 「体験型ものづくり教室」のプログラム
(1)装置内部に使う歯車は樹脂製とし、射出成形機を使い成形することにした。
(2)「機械式振り子時計」の動力は、「ぜんまいばね」を使用することにした。
(3)外装は、木材・アルミなどの材料を使用し、CNC工作機械で切削加工を行うことにした。
(4)加工した部品を、軸・ベアリング・ねじ等で組立を行い、動作の確認をすることにした。
3 「体験型ものづくり教室」の意義
「体験型ものづくり教室」では、ものづくりの「部品製作→組み立て→試運転」まで、一連の生産プロセスを目の当たりにすることができる。加工中の様子や内部構造のメカニズムを理解することができ、より深く「ものづくり」に興味を持ってもらえるプログラムを構築した。
4 「体験型ものづくり教室」の実施
2019年10月に本校の学園祭において、本研究で構築した「体験型ものづくり教室」を開催する予定である。